Исследование кинетики осаждения, растворения оксида меди (II) и адсорбции ионов меди на оксидных сорбентах (CuO,FeOOH,SiO2)

• Автор: Дремина, Юлия Алексеевна
• Шифр специальности: 02.00.01, 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 220 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ:

ГЛАВА

1.1. Физико-химические свойства СиО

1.1.1. Диаграмма состояния медь-кислород...’

1.1.2. Электродные потенциалы и pH гидратообразования в системе медь-вода

1.2. Общие сведения о растворении кристаллов и оксидов

1.2.1. Диффузионная теория растворения. Теория Вермили

1.2.2. Теория топохимической адсорбции. Теория адсорбции

Клебера

1.2.3. Электронно-протонная теория влияния потенциала

1.3. Теории осаждения

1.3.1. Теория роста кристаллов Косселя - Странского
1.3.2. Теории осаждения в гелеобразных структурах.
Возникновение колец Лизеганга
1.4. Теоретическое описание двойного электрического слоя, возникающего на границе оксид/электролит
1.4.1. Модель постоянной емкости, основанной на теории Гельмгольца
1.4.2. Диффузионная модель, основанная на теория Гуи - Чапмена
1.4.3. Объединенная модель с учетом электрохимической теории Грэма - Парсона, модели связанных мест (кислотно-основной модели)
1.5. Влияние внешних факторов на кинетику растворения оксидов
1.5.1. Зависимость удельной скорости растворения оксидов от концентрации Н+ - ионов, кислот и от природы
электролита
1.5.2. Влияние подготовки образца и условий эксперимента

1.5.3. Влияние температуры электролита на скорость растворения
оксидов
1.6. Анализ литературных данных по адсорбции ионов меди, осаждению и растворению соединений меди
1.6.1. Литературные исследования по изучению осаждению ионов меди из растворов
1.6.2. Литературные исследования по изучению особенностей кинетических закономерностей растворения оксида меди с позиций формальной гетерогенной кинетики
1.6.3. Литературные исследования по изучению адсорбции ионов
меди на оксидах
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСТВОРЕНИЯ, КИСЛОТНО-ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ, АДСОРБЦИИ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ОКСИДА МЕДИ (II)
2.1. Объекты и методы исследования меди и ее оксида
2.1.1. Объекты исследования
2.1.2. Методы идентификации СиО и продуктов его растворения
2.1.3. Идентификация продуктов осаждения ионов меди из раствора методами ИК - спектроскопии
2.2. Физические методы определения концентрации ионов меди в растворах электролитов
2.3. Физические методы определения концентрации ионов никеля,
цинка, железа, кобальта в растворах электролитов
2.4. Изучение адсорбционных закономерностей ионов меди на оксиде меди (II) при различных значениях pH. Атомно-абсорбционный метод исследования
2.4.1 .Методика определения адсорбции ионов меди на оксиде меди
2.4.2. Физические основы атомно-абсорбционного метода
2.5. Методы исследования кинетики растворения и растворимости
оксида меди в растворах электролитов при различных значениях pH

2.6. Методика проведения эксперимента по осаждению ионов меди из раствора
2.7. Методика проведения эксперимента по осаждению ионов меди в гелеобразных растворах
2.8. Экспериментальные методы потенциометрического
титрования
2.8.1. Приготовление растворов для потенциометрического титрования
2.8.2. Аппаратура и методика исследования оксида меди методом потенциометрического титрования
2.9. Метод отдельных навесок
2.10. Методы статистического анализа экспериментальных данных и
вывод математических закономерностей
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ВОДНЫХ РЕСУРСАХ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ
3.1. Экспериментальные методы изучения
3.2. Результаты содержания тяжелых металлов в водных ресурсах
3.3. Критический анализ экспериментальных данных
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КИСЛОТНООСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СОРБЕНТОВ (СиО, ЕеООН, БЮ2)
4.1. Экспериментальное исследование кислотно-основных свойств оксида меди
4.1.1. Методики изучения кислотно-основных свойств оксидов методами: потенциометрическое титрование суспензий, метод отдельных навесок И электрофоретический метод
4.1.2. Результаты изучения кислотно-основных свойств методикой потенциометрического титрования

Так же более низкое отношение молярной концентрации сорбат/сорбент. Для обеих частиц наблюдалось увеличение £ - потенциала в первые несколько минут.
Адсорбцию меди и никеля на оксиде железа и каолине, как важный процесс для определения перемещения и окончательного исхода из подземных вод и почвы, рассматривается в статье [120]. Была изучена кинетика и адсорбционные равновесия ионов Си2+ и Ni2+ из водных растворов на оксиде железа, каолине и песке; зависимость адсорбции от pH и концентрации адсорбента. Полученные данные показали, что адсорбция ионов более сильная на мелких коллоидных частицах оксида железа и каолина, нежели на песке. Адсорбция описывается не линейной равновесной изотермой Фрейндлиха, имеющая вид 0Н, =Ва"н,, где п - зависит от природы адсорбента и фактически не зависящий от условий типа pH, а параметр В - сильно зависит от pH раствора.
Интересна работа Джанга [121], где сравнивается конкурентоспособность адсорбции ионов меди (II), ЭДТА, Cu(II) - ЭДТА, Cd(II) - ЭДТА и Cu(II) / Cd(II) и Cu(II) - ЭДТА / Cd(II) - ЭДТА на ТЮ2 в зависимости от pH и концентрации. Было отмечено, что Cu(II) и ЭДТА являются типичными катионным и анионным адсорбентами. Используемая модель поверхностного комплекса, предполагала наличие внутренней сферы комплекса и диффузионного слоя. Используемые поверхностные комплексы включали: Д-(0Н2)0-Си+, !-(OH)EDTAH_22, T-(OIi)EDTA-Cu"2, and r«-(OH)EDTA-Cd'2.
Экспериментальные данные и модельные представления описывали отсутствие конкурентоспособной адсорбции между ионами меди (II) и кадмия (II) в 5*10‘5 М растворе. С другой стороны адсорбционные измерения и модельные расчеты указывали, что адсорбция Cd(II) - ЭДТА проходит с большей конкурентностью, чем для Cu(II) - ЭДТА на адсорбционных участка, которые являлись неоднородными. Адсорбция Cd (II) - EDTA только немного затрагивало присутствие меди (II) - EDTA; однако, на адсорбцию меди (II)